Проектирование фильтров на поверхностно-акустических волнах. Чернышова Т.И - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

С целью устранения нежелательных отражений ПАВ от торцов подложки, а также с целью ослабления других типов
акустических волн, которые могут быть возбуждены излучающим преобразователем ПАВ, все нерабочие грани и ее торцы
покрываются специальным звукопоглощающим покрытием 4.
Для уменьшения вносимого затухания фильтра часто применяют специальные согласующие цепи, которые включаются
между источником сигнала и излучающим преобразователем, а также между приемным преобразователем и нагрузкой (на
рис. 2 согласующие цепи не показаны).
Подложка с преобразователями и согласующие цепи при необходимости помещаются в общий корпус, в качестве кото-
рого обычно используется один из унифицированных корпусов микросхем. Характеристики фильтра на ПАВ в основном
определяются частотно-избирательными процессами преобразования электрического сигнала в акустические волны и обрат-
но, т.е. зависят от топологии преобразователей ПАВ, а именно: от количества, геометрических размеров и взаимного распо-
ложения электродов в преобразователе, от протяженности зон перекрытия смежных электродов (протяженности зазоров), от
очередности подсоединения электродов к общим суммирующим шинам. Применяя ту или иную топологию преобразовате-
лей, можно реализовать фильтры с самыми разнообразными характеристиками
По сравнению с другими типами фильтров, например, электрическими LC- или RC-типа, фильтры на ПАВ обладают
следующими достоинствами:
– возможностью реализаций различных достаточно сложных по форме АЧХ и ФЧХ при высокой точности обеспечения
заданных параметров;
– технологичностью изготовления, возможностью применения стандартных технологических процессов микроэлектро-
ники;
– высокой стабильностью параметров в процессе эксплуатации и надежностью работы, объясняющиеся тем, что фильтр
на ПАВ представляет собой монолитное твердотельное устройство;
– хорошей сопрягаемостью с блоками микроэлектронной аппаратуры;
– малыми габаритами и весом.
К недостаткам фильтров на ПАВ относятся:
– повышенная стоимость, так как они строятся, как правило, на монокристаллической пьезоподложке;
– повышенный уровень вносимых потерь, так как их преобразователи обычно обладают двунаправленным излучением
и приемом ПАВ, и поэтому менее одной четверти отдаваемой источником сигнала мощности достигает нагрузки.
Рис. 3. Диапазон возможных параметров фильтров на ПАВ
Удачный набор достоинств фильтров на ПАВ в значительной мере компенсирует их недостатки, поэтому в настоящее
время фильтры на ПАВ практически не имеют конкурентов в широком диапазоне частот.
На рис. 3 показан диапазон возможных параметров фильтров на ПАВ.
1. ЭТАПЫ ПРОЦЕССА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ФИЛЬТРОВ НА ПОВЕРХНОСТНО-АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНАХ
Основные этапы процесса проектирования фильтров ПАВ можно показать в виде схемы, представленной на рис. 4.
Первый этап содержит составление требований на фильтр ПАВ, которые чаще всего задаются в частотной области. По-
этому в первый этап включаются требования к параметрам АЧХ (отклонение от заданной формы в полосе частот f
н
< f < f
в
и
др.).
На первом этапе, кроме параметров АЧХ и ФЧХ, обычно задаются другие необходимые параметры, такие, как сопро-
тивления генератора R
г
и нагрузки R
н
, между которыми будут работать фильтры, уровень сигнала и
вх
, интервал рабочих тем-
ператур, габариты, масса, стоимость и т.п. (в нашем случае не задаются).
На втором этапе производится выбор материала звукопровода, поскольку последним определяются основные парамет-
ры фильтра: средняя частота, вносимое затухание, затухание в полосе заграждения, уровень ложных сигналов, температурная
и временная стабильность, стоимость и т.п. Требования к материалу звукопровода, одновременно отвечающему перечислен-
ным параметрам, достаточно противоречивы, поэтому, прежде всего, необходимо определить, какой набор характеристик
материала является решающим для реализации конкретного фильтра. Для типовых конструкций фильтров при выборе мате-
риала чаще ориентируются на величину вносимого затухания и температурную стабильность, но для фильтров с жесткими
или специальными характеристиками критерии выбора сложнее.

Страницы